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蛇的进化速度非常快,比蜥蜴快三倍!

和蜥蜴是所有脊椎动物中最多样化的类群之一。

它们的栖息地范围从温带到热带、沙漠、地下、河流和海洋,几乎覆盖了地球的所有地区。目前已知的爬行动物种类有近万种,其中大部分是蛇,并被蜥蜴占据。

为什么蛇和蜥蜴如此多样化?

密歇根大学和石溪大学(SBU)正在对世界各地博物馆中6万多件蛇和蜥蜴标本的形态、饮食、基因等变化进行研究,以揭开它们的一些秘密。

他们发现蛇的进化速度异常快,是蜥蜴的三倍。

该研究的详细信息于2024 年 2 月 22 日发表在科学杂志《科学》上。

蛇类的多样化世界:从蚯蚓大小到龙类等酷炫物种

现有的爬行动物大致分为“有鳞目”组,其中包括海龟、鳄鱼、蜥蜴、蛇和蜥蜴。

其中,迄今已发现7000多种,是最大的爬行动物类群。

其中,蛇的独特之处在于,与其他爬行动物相比,它们在体型、形状、饮食、栖息地等方面存在着很大的差异。

它们的栖息地从地上到地下,树上、湿地、高山、温泉、淡水、咸水中,可以毫不夸张地说,除了极地地区,几乎没有蛇不存在的地方比如北极和南极

它们的形态多种多样,从美洲虎等主要物种,到可以吞下整只美洲虎的巨型水蚺,到吃蚂蚁和白蚁的小白面蛇,再到具有很强神经毒素的眼镜蛇和海蛇,到像龙一样酷炫的蛇。有许多独特的物种,例如丛林毒蛇。

丛林蝰蛇像龙一样酷

这是一种巨蛇,据说是世界上最小的蛇。

它们生活在地下洞穴中,以小蚂蚁为食。

乍一看,它像一条虫子,但实际上它是一条成年蛇。

星蛇的一种

蛇最初是在恐龙时代从类似蜥蜴的四足动物祖先进化而来的,据说在恐龙完全消失之前大约 6600 万年就突然多样化了。

那么,蛇的进化速度到底有多快呢?

它的进化速度超快,是蜥蜴的三倍!

研究小组对世界各地博物馆中6万多件已灭绝和现存的蛇类和蜥蜴标本进行了大规模调查。

总共收集了 1,018 个物种,研究小组对它们进行了基因分析,创建了有史以来最大、最全面的蛇和蜥蜴进化树。

除此之外,我们还记录形态、栖息地和食性等数据(通过检查它们的胃内容物),以研究蛇和蜥蜴的生态特征如何随着时间的推移而变化。

然后,他们将这些海量数据集输入复杂的数学和统计模型中,以比较两者的发展速度。

北方蛇(学名:Leptodeira septentrionalis)(蓝色是蛙骨)的 CT 扫描

研究人员发现蛇的进化速度是蜥蜴的三倍。

事实证明,蛇在过去经历了几次进化爆炸。

研究小组表示,第一条蛇出现在白垩纪大约1.28亿年前的

结果在蛇所捕食的猎物的变化中清晰可见。

该图表总结了蛇和蜥蜴(1314 种)所吃食物的类型。

紫色的是蜥蜴,红色的是蛇。

图中纵轴为下方“水生猎物”,上方为“陆生猎物”,横轴为左侧“无脊椎动物猎物(昆虫、蜗牛等)”和“脊椎动物猎物(鱼类、蜗牛等)”在右侧。青蛙、老鼠等)。

总结蛇和蜥蜴食物类型的图表。蛇的食物种类极其丰富

一眼就能看出,蛇的食物种类极其繁多

首席研究员、密歇根大学进化生物学家丹尼尔·拉博斯基 (Daniel Rabosky) 表示:“蛇的进化速度比蜥蜴快,这使它们能够适应蜥蜴无法获得的猎物资源。”我将对此进行解释。

此外,由于这种超快的进化,蛇很快就获得了至今仍然可见的超能力。

例如,它们获得了“坑器官”,使它们即使在黑暗中也能通过感知体温来捕捉猎物,它们还进化出了灵活的头骨,使它们能够整个吞下大型动物。

在蛇的嘴里,下颌一般分为左右两块独立的骨头,通过韧带连接起来。

它们的下巴不像其他动物那样上下张开,而是朝三个方向张开:上、左、右,使它们能够将大型猎物整个吞下。

 

另一方面,目前还不清楚到底是什么驱动蛇进化得如此之快

“这对我们来说是一个大问题,我们还无法解释它,”拉博斯基说。

他继续说道,“这是科学的本质,解答一个谜团会引发新的问题。”

然而,蛇并没有意识到这些研究人员的担忧,据说它们仍在以令人难以置信的速度进化。

如果你在灌木丛中探查,你可能会发现一条你以前从未见过的蛇跳出来。

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